تطوير واجهات برمجة التطبيقات (API) بلغة C++. إنشاء واجهات عالية الأداء

تطوير البرمجيات الحديثة لا يمكن تصوره دون إنشاء واجهات برمجة تطبيقات (API) عالية الجودة. كتاب «تطوير API بلغة C++» هو دليل شامل سيرشدك من أساسيات تصميم الواجهات إلى بناء خدمات عالية التحميل وآمنة وقابلة للتوسع بلغة C++.

لمن هذا الكتاب؟

• لمطوري C++ من المستوى المتوسط فما فوق، الراغبين في إتقان إنشاء تطبيقات الخادم وواجهات API.
• لمهندسي النظم الذين يصممون حلول الخدمات المصغرة ذات المتطلبات الحرجة للأداء.
• للمهندسين المنتقلين من لغات أخرى (Java، Python، Go) إلى لغة C++ ويحتاجون إلى عرض منظم لأفضل الممارسات (best practices).
• لطلاب السنوات النهائية في التخصصات التقنية الذين يدرسون برمجة الشبكات والأنظمة الموزعة.

ماذا ستتعلم من الكتاب؟

• تصميم API: أنماط RESTful و RPC، إدارة الإصدارات، العقود والمواصفات (OpenAPI، Protocol Buffers).
• بروتوكولات الشبكة: تعمق في HTTP/1.1، HTTP/2، WebSocket و gRPC، بما في ذلك إعداد keep-alive، الضغط وتعدد الإرسال.
• البرمجة غير المتزامنة: استخدام Boost.Asio، coroutines في C++20، تجمعات الخيوط ونماذج المفاعلات للإدخال/الإخراج غير المحظور.
• الأمان: المصادقة (JWT، OAuth 2.0)، التفويض، التشفير (TLS/SSL)، الحماية من الهجمات النموذجية (حقن SQL، CSRF، DoS).
• الأداء: قياس الأداء (benchmarking)، التنميط (perf، Valgrind)، تحسين التسلسل، إدارة الذاكرة في سيناريوهات عالية التحميل.
• الأدوات: البناء باستخدام CMake، الحاويات (Docker)، CI/CD، الاختبار (Google Test، اختبارات التكامل).
• أمثلة عملية: إنشاء خدمة REST كاملة، تنفيذ خادم gRPC، التكامل مع قواعد البيانات (PostgreSQL عبر libpqxx)، العمل مع قوائم انتظار الرسائل (RabbitMQ).

لماذا C++؟ توفر لغة C++ مزيجًا فريدًا من الأداء على مستوى العتاد ومرونة التجريدات الحديثة. يوضح الكتاب كيفية استخدام هذه القوة لإنشاء واجهات API قادرة على معالجة ملايين الطلبات في الثانية بأقل تأخير. ستتعلم تجنب المزالق النموذجية المتعلقة بإدارة الذاكرة، تعدد الخيوط وتوافق البروتوكولات.

الكتاب غني بقوائم الكود، رسوم بيانية للحلول المعمارية وتعليمات خطوة بخطوة. تم اختبار جميع الأمثلة على GCC 13 و Clang 16، وهي متوافقة مع C++20/23. في نهاية كل فصل ستجد تمارين لتثبيت المادة.

بعد القراءة، ستتمكن من تصميم وتنفيذ واجهات API عالية الجودة بشكل مستقل، والتي ستصبح أساسًا موثوقًا لخدماتك وهياكل الخدمات المصغرة الخاصة بك. سيكون الكتاب مرجعًا مكتبيًا لكل من المهندسين الذين يعملون على جوهر المنتج وأولئك الذين يطورون الخدمات الطرفية.